微機廠用電快切裝置在發電廠中的應用

魏丹丹

摘 要：廠用電的安全可靠關系到發電廠乃至整個電力系統的安全穩定運行。快切裝置作為保障發電廠正常生產的重要技術措施，是實現發電廠廠用母線電源快速切換的關鍵設備。在廠用電源切換過程中廠用電系統的任何設備不能由于廠用電源切換而承受不必要的過載和沖擊，必須保證機組的連續輸出功率且在切換之后保證機組連續工作或安全停機。因此，廠用電系統安全快速切換對減少事故損失，保護人身與設備安全至關重要。本文將就微機廠用電快切裝置的工作原理及應用中存在的問題進行探討，并提出相關對策。

關鍵詞：快切裝置；廠用電系統；存在問題；相關對策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.145

在本文中，通過分析具體案例，對論文題目展開研究和闡述。某發電廠將原有的通過觸發工作開關的輔助接點啟動備用電源投入的切換方式改造為微機型廠用電源快速切換裝置。但是在使用過程中發現該裝置PT二次回路斷線邏輯存在問題，導致機組出現甩負荷的現象。經過具體分析和判斷，發生事故的原因是由于小動物爬行到屏頂端的小母線上，導致PT二次回路之間發生短路現象，致使PT斷線，快切裝置啟動保護機制，導致相關配置低電壓保護的開關斷開。

1 微機廠用電快切裝置切換方式分類

1.1 切換原因

根據切換的原因，微機廠用電快切裝置切換方式可分為事故切換、正常切換和非正常切換三類。事故切換是指由于工作電源故障，將自動啟動備用電源，以保障事故前后母線電壓的連續和穩定。正常切換是指在機組啟動和停止過程中，工作電源與備用電源之間實現相互切換。非正常切換是由母線非故障性低壓引起的切換，當母線電壓出現急速下降或者工作電源跳閘而進行的切換，它是單向的，只能由工作電源切換至備用電源。

1.2 開關動作順序

根據開關動作順序，微機廠用電快切裝置可分為：并聯切換、串聯切換和同時切換。并聯切換指先合上備用電源，兩電源短時進入并聯狀態，再跳開工作電源。這種方式多用于正常切換。串聯切換指先跳開工作電源，確認工作開關跳開后，再合上備用電源，母線斷電時間至少為備用開關合閘時間。此方式多用于事故切換。同時切換既包含并聯切換也包含串聯切換，此時備用開關合閘的時間比母線斷電時間短，可以用延時裝置進行調節，這種方式在正常切換和事故切換中都有所應用。

1.3 切換速度

以切換速度為區分標準，可將微機廠用電快切裝置的切換方式分為快速切換、短延時切換、同期捕捉切換、殘壓切換等。一般當快切不成功時最佳的后備方案是同期捕捉切換。在此筆者將重點闡述其中兩種。快速切換是指當啟動切換后，母線電壓和目標分支電壓的頻差小于快切頻差定值。殘壓切換是當母線電壓下降到20%-40%額定電壓時實現的切換，可作為快速切換及同期捕捉功能的后備，以提高廠用電切換的成功率。

2 廠用電快切裝置在發電廠中應用出現的問題

2.1 裝置邏輯設計存在問題

在此次事例中，工作人員對裝置的工作原理、功能和切換邏輯沒有一個透徹的了解，導致微機廠用電快切裝置中的邏輯設計出現問題。通常，傳統的PT二次回路包含兩層邏輯：低電壓保護和PT斷線閉鎖。此次事故發生的原因就是由于低電壓保護開啟而造成6kV的開關斷開。經過分析發現快切裝置其他硬件并不存在反常，因此，說明事例中微機廠用電快切裝置沒有應有的保護功能。

2.2 快切裝置投入生產之前存在疏漏

在微機廠用電快切裝置進行調試之前，由于缺乏適當的設備操作檢查說明和參考書，因此只能根據設備本身出廠自帶的調試大綱進行探索和檢查。調試大綱中涉及的相關描述并不準確，因此無法在微機廠用電快切裝置中找出PT斷線的原因，在PT斷開之后，不可能準確地確定用電快切裝置的操作中是否存在錯誤。

3 解決用電快切裝置在發電廠中應用出現問題的相關對策

3.1 再次試驗

事故發生后，相關專業人員迅速地進行了關于微機廠用電快切裝置PT斷線閉鎖功能檢查的實驗。檢測結果是在廠用母線PT斷線之后，快切裝置自發關閉低電壓切換，同時向集控室發送信號，快切裝置面板顯示出相應指示，以引起相關工作人員的注意。這其中發生的低電壓切換是異常狀態切換。在母線所有電壓值都不正常，同時消耗時間也超過了指定的延遲值時，裝置會自動選擇切換方式。此時所需的切換方式包括快速切換、殘壓切換、長延時切換和同期判別切換。經過分析，發現該快切裝置沒有當PT斷線時，母線低電壓減載保護功能。

3.2 改良邏輯程序

為解決案例中發生的事故，可以將快切裝置本身包含的CPU電路板改良，修改相關邏輯程序，實現低壓減載的PT斷線閉鎖功能，增加斷線提示時間。由于之前邏輯程序中出現PT斷線時自動快速返回，而經過改良的邏輯程序將在裝置重新啟動或者歸回原位時返回。判斷PT斷線的依據包括母線電壓和最大的母線二次電壓之差、工作電源二次電壓和最大的母線二次電壓之差、工作電源側二次電壓頻率的大小和各個條件之間的“與”和“或”的關系。若上述條件有一個成立，則說明快切裝置中的PT斷線。

3.3 改良廠用電切換邏輯后整組檢驗

此次檢驗包括PT斷線閉鎖功能和低壓減載功能兩部分測試。在進行PT斷線閉鎖功能的檢測時，需要先明確工作開關和備用開關的正確位置，并且分析二次回路的界限是否正確。將目標電壓設置為退出，同時閉合母線PT輔助接點和PT檢修壓板。通過對照上文所提的PT斷線依據來檢驗快切裝置的閉鎖是否起作用。在進行低壓減載功能試驗時，要取消低壓減載的相關功能，再將被試驗開關置于“試驗”位，最后閉合開關。然后關閉PT斷線閉鎖信號，經過不同的延時，將開關分別送入低壓減載一段和二段出口功能中。

對測試結果可以看出：如果PT斷線，快切裝置會自發地使用低電壓切換和低壓減載功能，同時觸發PT斷線信號，直至復歸燈變亮；若閉鎖條件解除，此時信號燈將在人工復位后才返回。

4 總結

本文討論了快速切換裝置的功能和實現方式，通過分析具體案例，對廠用電快切裝置工作中較易出現的故障進行了分析，旨在故障發生時采取相應的必要措施，消除今后運行中存在的風險和隱患，避免同樣的事故再次發生，保障發電廠廠用電系統的安全可靠運行。

參考文獻：

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